密闭空间中温度对SF6/N2混合气体工频击穿电压的影响规律

• 作者: 周文俊 李志兵 郑宇 陈维江 颜湘莲 黄胜鑫
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 气体绝缘 低温应用 混合气体 气体放电 附着反应
• 年，卷（期）: 2019,（15）
• 所属期刊栏目: 高电压技术
• 页码范围: 4589-4598
• 页数: 10页
• 分类号: TM21
• 语种: 中文
• DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.181138

摘要

气体绝缘组合电器会遇到不同的环境温度,为优化SF6/N2混合气体设备的设计,研究SF6/N2混合气体在工频电压下的击穿电压随温度的变化规律,并分析温度对气体绝缘性能的影响机理.首先分析SF6气体中的电子崩发展过程,发现温度降低导致SF6的附着反应减弱,从而降低其绝缘性能.为验证理论分析,通过试验得到-50℃、-35℃、-18℃、20℃四个温度下,稍不均匀和极不均匀电场中SF6/N2混合气体的工频击穿电压.发现在稍不均匀电场中,从20℃降低到-50℃时,SF6/N2混合气体的击穿电压降低约10％,在极不均匀电场中降低约12％.与SF6的试验结果对比发现,稍不均匀电场中SF6的击穿电压随温度下降更显著,但极不均匀电场中SF6/N2混合气体的击穿电压随温度下降更明显.考虑导体温升,进一步对比了100℃高温下的情况,发现在-50℃至100℃温度范围内,SF6/N2混合气体的工频击穿电压随温度升高呈非线性增大趋势,试验现象验证了理论分析.为补偿极寒条件下SF6/N2混合气体的绝缘性能,应适当提高混合气体充气密度或提高SF6比例.